Projeto Elevador

Sistemas Digitais

Ano lectivo de 2010/2011 – 2ªFase

LEIC - TP, LERC, LEE

5º Trabalho de Laboratório – Avaliação

1. Objectivos

Pretende-se que os alunos se familiarizem com o projecto e implementação de circuitos sequenciais síncronos, nomeadamente utilizando o método de síntese baseado em microprogramação.

2. Projecto de um circuito

Pretende-se projectar e implementar um circuito que implemente o controlo simplificado de um elevador.

2.1 Tarefa a realizar:

Simule o funcionamento do elevador, nomeadamente a deslocação para cima ou para baixo em função do pedido que receber. Para isso, desenhe o fluxograma de controlo do elevador e implemente o circuito no simulador usando o método de síntese por microprogramação.

O circuito deverá cumprir as seguintes funcionalidades:

- Deslocar a cabina do elevador de acordo com os pedidos do utilizador no interior da cabina (são ignorados os pedidos nos patamares). Não é necessário memorizar os pedidos de chamada, pelo que o utilizador terá de continuar a premir o botão até a cabina chegar ao seu destino.

- Visualizar o andar em que a cabina se encontra. Se o elevador está entre andares deve-se manter o andar anterior.

2.2 Simulador de Elevador

A interface gráfica que simula o elevador está representada na Figura 1. O lado esquerdo representa um corte do prédio. Note-se que nem todas as funcionalidades descritas são usadas neste trabalho.

Figura 1 – Interface gráfica para o elevador

Portos de Entrada do módulo elevador:

ButtonLights (BLEDS) (6 bits) - Lâmpadas dos botões dos pisos, com a mesma ordem dos CallButtons (botões de chamada dos pisos). 1=acesa, 0=apagada;

        CabinLights (CLEDS) (4 bits) - Lâmpadas dos botões do elevador. 1=acesa, 0=apagada. Correspondem pela mesma ordem aos botões do elevador.

        Motor (Motor) (2 bits) - Indica o movimento pretendido para a cabine (00 e 11 – motor parado; 01 – motor a subir; 10 – motor a descer). Existem duas setas que indicam o sentido do motor quando este está em funcionamento.

        Indicador de Piso (Level) (2 bits) - Indica o piso em que a cabina está. O número afixado no canto superior direito da interface deste módulo reflecte o valor destes dois bits (0 a 3).

       Porta da cabina (Door) (1 bit) – Comando da porta da cabina. 1-abre a porta, 0- fecha-a.

Sinais de Saída do módulo Elevador:

CallButtons (BUTT) - Botões de chamada nos pisos (não usado)

ButtonsSensors (SENS) – 8 bits  (Tabela 1) com o seguinte significado:

o       Botões do elevador (4 bits, bits 3-0). Permitem especificar o piso para que se quer ir. O bit 0 corresponde ao piso 0, o bit 3 ao piso 3;

o       Sensores dos pisos (4 bits, bits 7-4). O bit 4 corresponde ao piso 0, o bit 7 ao piso 3. Apenas um dos bits estará a 1, correspondente ao piso em que a cabina está. Quando a cabina está em movimento, entre pisos, todos os bits estão a zero. Para teste, um clique do rato numa das portas de um piso coloca directamente a cabina nesse piso, permitindo assim deslocar a cabine “à mão”.

 Buttons/Sensors (SENS)

7

6

5

4

3

2

1

0

P3=1 Está no piso 3

P2=1

Está no piso 2

P1=1

Está no piso 1

P0=1

Está no piso 0

B3=1

Ir para piso 3

B2=1

Ir para piso 2

B1=1

Ir para piso 1

B0=1

Ir para piso 0

Tabela 1 – Sinais de Saída do módulo Elevador

Stop - Botão de STOP (1 bit). (não usado neste trabalho)

RTClock - Sinal de fim de tempo de porta aberta (1 bit). (não usado)

Os botões de chamada em cada piso e de indicação do destino dentro da cabina têm as seguintes características: cada botão corresponde a um bit normalmente a 0. Esse bit passa a 1 enquanto o utilizador estiver com o botão do rato premido sobre esse botão. Quando o botão do rato deixar de estar premido, o bit volta a 0; Há lâmpadas associadas aos botões mas não são usadas neste trabalho.

O diagrama do simulador do Elevador é representado na Figura 2.

Figura 2 – Diagrama do simulador

3. Circuito de referência com estrutura básica.

É fornecido um circuito base (Figura 3) que permite uma mais rápida aprendizagem do simulador, o qual pode contudo ser alterado se os alunos assim o entenderem.

Figura 3 – Circuito de referência

Uma estrutura possível da ROM com controlador é a indicada na Tabela 2.

A11-A8

A7-A4

A3-A0

D7-D4

D3-D0

Estado pres.

(4